3월 28일 -Thread Safe

Thread Safe의 의미

"Thread Safe"란 멀티스레딩 환경에서 여러 스레드가 동일한 데이터나 자원에 동시에 접근해도, 프로그램의 실행 결과가 올바르게 나오고 예상된 대로 동작한다는 것을 의미한다. 이는 공유 자원에 대한 동시 접근으로 인해 발생할 수 있는 데이터의 무결성 문제나 동시성 문제를 안전하게 처리할 수 있음을 보장한다.

Thread Safe를 보장하기 위한 방법

멀티스레딩 환경에서 Thread Safe를 보장하기 위한 여러 방법은 다음과 같다:

1. 뮤텍스(Mutex)와 세마포어(Semaphore) 사용

   • 뮤텍스와 세마포어는 공유 자원에 대한 접근을 동기화하여 동시에 하나의 스레드만이 자원에 접근할 수 있게 한다. 이 방법은 공유 자원의 상태 변경을 방지한다.

2. 모니터와 락(Lock) 사용

   • 고수준 언어에서는 모니터나 락을 사용하여 특정 코드 블록의 실행을 스레드 간에 동기화할 수 있다. 예를 들어, 자바에서는 synchronized 키워드, C#에서는 lock 키워드를 사용한다.

3. 원자적(Atomic) 연산 사용

   • 원자적 연산은 중단되거나 분할될 수 없는 연산을 의미한다. 원자적 변수나 연산을 사용하면 복잡한 동기화 없이도 스레드 안전을 보장할 수 있다.

4. 불변 객체(Immutable Objects) 사용

   • 객체를 불변으로 만들면, 객체가 생성된 후 상태가 변경되지 않는다. 불변 객체는 여러 스레드에 의해 동시에 읽힐 수 있으며, 스레드 안전을 자연스럽게 보장한다.

5. 스레드 로컬 스토리지(Thread Local Storage) 사용

   • 스레드 로컬 스토리지를 사용하면, 각 스레드가 데이터의 자신만의 복사본을 가지게 되어, 다른 스레드와의 데이터 공유가 발생하지 않는다. 이 방법은 공유 상태를 피하면서 스레드 안전을 달성할 수 있다.

6. 적절한 설계 패턴 사용

   • 스레드 안전 문제를 해결하기 위한 설계 패턴, 예를 들어 싱글턴 패턴을 안전하게 구현하거나, 액터 모델 같은 병렬 처리 패턴을 사용하는 것도 하나의 방법이다.

멀티스레드 프로그램의 정확성과 안정성을 유지하기 위해 Thread Safe를 보장하는 것은 필수적이다. 위의 방법들은 다양한 상황에서 스레드 안전성을 달성하기 위해 고려할 수 있는 전략들이다.